Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ КРЕМНЕФТОРИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ КРЕМНЕФТОРИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
26
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Г.И. Румянцев, С.М. Новиков, Н.Н. Мельникова, Н.И. Левченко, Е.Е. Козеева

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ КРЕМНЕФТОРИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ»

Коэффициент светопропускания во всех вариантах опыта низкий и равен соответственно 3,4 и 1,4 %, что свидетельствует о значительном развитии почвенной микрофлоры. Совершенно иная картина наблюдалась в контроле. В вытяжках из обоих типов дерново-подзолистых почв отмечено также значительное нарастание микробной массы (коэффициент светопропускания 38,5 и 34 %). Коэффициент светопропускания вытяжки из поверхностно-подзолистой почвы составляет 54 %, а вытяжки из песка — 70,5 %. Это позволяет сделать »вывод о сравнительно замедленном размножении микроорганизмов в этих почвах.

Токсичность вытяжки из дерново-подзолистой почвы, содержащей концентрат экзотоксина (фракция, полученная осаждением этанолом на холоде из супернатанта культу -ральной жидкости), за 48 ч инкубирования снизилась до 68 % от контроля, а за 120 ч — до 37 %.

Более высокую степень детоксикации экзотоксина на полусинтетической среде Мак-Коннела и Ричардса можно объяснить тем, что в этой среде содержится меньше органических веществ, которые могут служить субстратом для микробных ферментов, чем в МПБ.

Аналогичная картина наблюдалась и в опытах по изучению детоксикации экзотоксина в почвенных вытяжках. Отмечена тенденция к снижению токсичности вытяжек, приготовленных из почв с низким содержанием органического вещества. Сам супернатант культуральной жидкости В. Шипг^е^э является хорошим субстратом для развития микроорганизмов, что также подтверждено опытами с почвенными вытяжками.

Даже в вытяжках из малогумусных почв и песка наблюдалось такое же развитие микроорганизмов, как и в вытяжках из почв с высоким содержанием гумуса, если в них внесен супернатант культуральной жидкости штамма № 202. Высокое содержание органических веществ в супернатанте культуральной жидкости В. Ши-пг^ег^э может быть одним из факторов, снижающих степень детоксикации экзотоксина в наших опытах. Осаждение экзотоксина этанолом позволяет освободиться от значительной части органических веществ. Как показали наши опыты, при использовании концентрата наблюдает-

ся значительно большая степень детоксикации экзотоксина, что является косвенным подтверждением нашего предположения о влиянии органических веществ, служащих субстратом для микробных ферментов, на детоксикацию экзотоксина.

Полученные нами результаты свидетельствуют о потенциальной способности почвенных микроорганизмов инакти-вировать экзотоксин. Однако этих данных недостаточно, чтобы делать вывод о темпах инактивации его в почвах. В почве ситуация осложняется тем, что и токсин, и внеклеточные ферменты микроорганизмов находятся не в растворе, а адсорбированы на поверхности почвенных коллоидов, а это оказывает большое влияние на течение ферментативных процессов [2]. Вопрос о судьбе экзотоксина в почве требует дальнейших исследований.

Выводы. 1. Установлено, что экзотоксин в жидкой культуре инактивируется рядом почвенных бацилл и Proteus vulgaris. Наблюдается также инактивация экзотоксина в почвенных вытяжках.

2. Более интенсивная инактивация экзотоксина происходит на бедных органическим веществом средах.

Литература

1. Гребельский С. Г., Кандыбин Н. В. // Бюл. Всесоюз. науч. исслед. ин-та сельскохозяйственной микробиологии. — 1970.— Вып. 14. — № 3. — С. 11 — 12.

2. Звягинцев Д. Г. // Микробные метаболиты. — М., 1979.— С. 31—46.

3. Каламжанова Г. С., Махно П. М. // Проблемы ветеринарной санитарии. — М., 1976. — С. 58—63.

4. Лакин Г. Ф. Биметрия. — М., 1973.

5. Лескова А. ЯКольчевский А. Г. // Сельскохозяйственная биология. — 1987. — № 6. — С. 51—55.

6. Неудачина Э. И. Образование термостабильного экзотоксина некоторыми штаммами бацилл группы thuringien-sis: Автореф. дис.... канд. биол. наук. — Иркутск, 1974.

7. Krieg А. // Nachricht. Dtsch. Pflanz. — 1978. — Bd 83, N 12. —S. 177—181.

Поступила 21.10.88

УДК 613.632:546.281]-092.9-07

Г. И. Румянцев, С. М. Новиков, Н. Н. Мельникова, Н. И. Левченко,

Е. Е. Козеева, Т. А. Кочеткова

/

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ КРЕМНЕФТОРИСТОВОДОРОДНОЙ

КИСЛОТЫ

•И ^ С ^ . • и » , • ' 1*1 I » * Ц а ' ..у' —I Л \ Л УиУ - \ .

I ММИ им. И. М. Сеченова; Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

• ' • * ■ I • • I ■ - * * > V' 4 , • 1 г*' в V , Н и" —• 'ж Т-Г ™ Л « . А ^ %'* и • 4

.Соли кремнефтористоводородной кислоты широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: строительной индустрии, металлургии, сельском хозяйстве [1].

Кремнефтористые натрий (КФН), калий (КФК) и аммоний (КФА) представляют собой порошки белого цвета со специфическим запахом, хорошо растворимые в воде.

В связи с недостаточной изученностью биологического действия и отсутствием ПДК данных соединений в воздухе рабочей зоны целью нашей работы явилось изучение сравнительной токсичности солей кремнефтористоводородной и фтористоводородной кислот в острых и подострых опытах и обоснование подходов к их гигиеническому регламентированию [2, 3].

Оценка параметров токсичности проведена при различных путях поступления изучаемых веществ в организм лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики) : при введении в желудок, нанесении на кожные покровы и слизистые оболочки глаза, при ингаляции. Состояние организма животных оценивали по суммационно-пороговому показателю (СПП), ориентировочной реакции,

спонтанной двигательной активности, числу лейкоцитов и эритроцитов, содержанию гемоглобина в периферической крови, активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ), лейцинами-нопептидазы (ЛАП), аланинаминотрансферазы (АЛТ), ас-партатаминотрансферазы (ACT), холинэстеразы (ХЭ), щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови. В опытах с ингаляционным воздействием дополнительно изучали частоту дыхания, содержание клеточных элементов в смывах из верхних дыхательных путей и легких; проводили витальное окрашивание тканей легких.

Как показали проведенные исследования, LDs0 изучаемых соединений составили для крыс 156—172 мг/кг, для мышей 70—115 мг/кг. Выраженная половая чувствительность не выявлена. LDs0 кремнефторидов натрия, калия и аммония, перечисленные на фтор-ион, близки между собой. По величине параметров острой токсичности соединения относятся ко 2-му классу опасности (табл. 1).

В клинической картине острых отравлений преобладали симптомы поражения нервной системы: у животных отмечались атаксическая походка, парезы мышц задних конеч-

j

от 3 до 6, что свидетельствует о слабом раздражающем действии на кожу.

Изучение кожно-резорбтивного действия проведено на белых крысах. Животным в течение 10 дней на 2/3 хвоста наносили исследуемые вещества в виде 50 % мази на растительном масле. Через 5 сут после начала опыта отмечена гибель животных, подвергавшихся воздействию КФН, что указывает на потенциальную опасность отравления данным соединением при его попадании на кожные покровы. В группах крыс, получавших КФН и КФА, гибель не отмечена, но животные были вялые, малоподвижные, что свидетельствует о развитии интоксикации.

Сенсибилизирующее действие веществ изучали в условиях комплексной сенсибилизации морских свинок с применением таких тестов, как реакция специфической агломерации лейкоцитов, капельная проба, определение гиста-мина в сыворотке крови. Аллергическая активность у изученных веществ не выявлена.

Оценка кумулятивных свойств проведена по методу R. Lim и соавт. Ккум для КФН, КФК, КФА составили 3,6, 3,9 и 5,1 соответственно.

Для установления порогов острого действия кремне-фторидов при введении в желудок белым крысам были испытаны дозы 40, 16 и 8 мг/кг, что соответствовало У4> Ую и '/го LD50.

Порог острого действия при введении в желудок солей кремнефтористоводородной кислоты установлен на уровне 8 мг/кг по изменению показателей нервной системы и функций печени.

Токсичность при остром ингаляционном воздействии изучали в пылевых затравочных камерах при однократной 4-часовой экспозиции с динамической подачей химических веществ. Концентрации аэрозолей кремнефторидов в воздухе затравочных камер определяли потенциометрическим методом с помощью фторселективного электрода. В эксперименте испытаны следующие концентрации (в мг/м3) для КФН 0,96+0,08, 7,5±0,5 и 28,1 ±2,6, для КФК 1,05±0,12, 7,4dh0,63 и 30,5+2,2, для КФА 0,84+0,08, 9,6+0,6 и 28,7±1,7.

Таблица 2

Показатели функционального состояния организма белых крыс в условиях подострого эксперимента при пероральном

поступлении кремнефторидов и фторида натрия

Показа тель КФН КФК КФА Фторид натрия Контроль

Масса тела, г 25,0+3,9 20,0+1,6* 13,0±1,6 15,5+2,7* 32,5+2,1

Содержание эритро- J " -Jr ' • "CVJtr

цитов- 102/л 6,3+0,84 5,91+0,4 6,ld=0,24 5,5±0,27 7,0+0,23

Содержание гемогло- 12,0+0,44

бина, г % 11,6±0,9 12,4+0,57 12,0±0,47 11,6±0,79

Содержание лейкоци- 3,0+0,3 4,0+0,5 - 5,2+0,4 3,9+0,6 6,7+0,5

тов, 109/л-СПП, В 5,8+0,32 4,5+0,1 4,7+0,26 5,3+0,21 5,7^0,1

Ориентировочная В • • - ' 9,0+0,75

реакция 3,0±0,64* 2,7+0,43* 3,2+0,62* 4,0+1,1*

Спонтанная двига-

тельная актив- 6,5+0,86

ность 2,0±0,21* 1,3+0,32* 2,0+0,66* 1,7±0,32*

ХЭ, ME 587,7+57,2 804,7+68,9 717,9+112,6 764,7+71,7 630,0+104,7

ЛАП, ME 25,7+0,9 32,1+2,4 31,2+1,9 30,25 + 1,9 30,8+2,3

ЩФ, ME 156,1± 18,7* 145,0+12,09* 179,0±25,1* 202,5+40,0* 83,2+9,8

ЛДГ, ME 2657,5+292,4 3828,7+362,8 '3635,0+225,9 3232,6+337,6 3551,4+372,9

АЛТ, ME 38,3+2,1 40,3+4,2 47,7+4,6 42,3+1,4 35,5+2,7

ACT, ME 187,5+13^9 278,1+23,5 262,5+11,9 268,1+6,3 264,0+17,6

Выведение фтора с Ф. иВ* . • ■ 14+3

А ^ мочой, мкг/сут 669±32* 698+56* 866+72* 744+64*

Содержание фтора в /

бедренной кости, • 2,3+0,13

мг % 9,4+0,65* 9,7+0,56* 11,7+0,56* # 10,6±0,27*

П р и м е ч а н и е. Звездочка — различия по сравнению с контролем достоверны при /?<0,05 Г.

Таблица 1

Параметры токсикометрии солей кремнефтористоводородной

кислоты (в пересчете на F")

Показатель КФН КФК КФА

ЬО50, мг/кг:

крысы-самцы 95 89 107

крысы-самки 97 102 128

мыши-самцы 48 46 64

мыши-самки 60 60 45

Ь1тас.р.0, мг/кг 5 5 5

Ыт1ГГ, мг/м3 28,1 30,5 28,7

Ь1тасЛпд, мг/м3 7,5 7,4 9,6

Ккум 3,6 3,9 5,1

ПДК, мг/м3 0,2 0,2 0,2

ностей, судороги. Гибель животных наступила в первые 3 сут опыта.

Изучение действия солей кремнефтористоводородной кислоты на слизистые оболочки проведено на кроликах. Однократное внесение 50 мг изучаемых препаратов в конъюнктивальный мешок глаза кролика вызывает через 3 ч после введения небольшое помутнение роговицы, отек конъюнктивы и серозные выделения. Через сутки глаз был полностью закрыт гнойными выделениями, после частичного удаления которых отмечалось повреждение роговицы; макроструктура радужной оболочки была не видна, и размеры зрачка едва определялись. Суммарный балл, характеризующий степень повреждения слизистой оболочки глаза, был равен 10, что свидетельствует о резко выраженном раздражающем действии. Нанесение 1 г соединений на кожу кролика вызывало развитие слабой гиперемии. В дальнейшем на месте аппликации наблюдалось шелушение кожи. Общий суммарный балл по шкале Л. Ога1ге составил

Проведенные исследования показали, что воздействие концентрации КФН 28,1 мг/м3 приводило к изменению СПП, спонтанной двигательной активности, ориентировочной реакции, уменьшению числа эритроцитов и лейкоцитов, снижению активности ХЭ и ЛДГ. Концентрация КФН 7,5 мг/м3 вызывала менее выраженные изменения в функциональном состоянии нервной системы и активности ХЭ. Меньшая из испытанных концентраций (0,9 мг/м3) не приводила к изменению ни одного из изученных показателей. Анализ полученных результатов позволяет рассматривать концентрацию КФН 7,5 мг/м3 в качестве пороговой в условиях острого воздействия. Ингаляционное воздействие КФК в концентрации 30,5 мг/м3 вызывало снижение активности ХЭ, ЛДГ, повышение активности АЛТ, снижение СПП, частоты дыхания, увеличение общей клеточно-сти в смывах из легких; при концентрации 7,4 мг/м3 отмечено снижение только СПП, активности АЛТ и ЛДГ. Недействующая концентрация находилась на уровне 1 мг/м3. Порог, острого ингаляционного действия КФК составляет 7,4 мг/м3. Сходные изменения у подопытных крыс обнаружены также при воздействии КФА. Порог острого действия данного соединения равен 9,6 мг/м3, концентрация 0,8 мг/м3 является подпороговой.

Важно отметить, что пороги раздражающего действия изученных кремнефторидов существенно превышают пороговые концентрации, установленные по изменениям функционального состояния печени и нервной системы. Это свидетельствует об отсутствии у изученных соединений избирательного действия на органы дыхания.

При определении подходов к гигиеническому нормированию изучаемой группы соединений нами был использован опыт регламентации кремнефторидов в атмосферном воздухе, воде водоемов по аналогии с производными фтористоводородной кислоты.

С целыо сравнительной оценки токсического действия ранее нормированного фторида натрия и изучаемых нами кремнефторидов был поставлен подострый опыт с введением крысам в желудок исследуемых солей в дозе 5 мг/кг (720 ЬО50) по в течение 30 сут. В ходе эксперимента в опытных группах наблюдалось снижение прибавки массы тела животных, увеличение выведения фтора с мочой, повышение накопления фтора в костях по сравнению с контролем (табл. 2). К концу эксперимента зарегистрировано увеличение активности ЩФ в сыворотке крови у всех опытных групп. В то же время статистически достоверных

различий в значениях всех изученных показателей между собой в опытных группах не наблюдалось. Это свидетельствует об однонаправленном и сходном токсическом действии равных по И- доз фторида натрия и изучаемых солей кремнефтористоводородной кислоты. Морфологические исследования паренхиматозных органов позволили выявить предпатологические изменения в печени, миокарде, выраженную тенденцию к гиперплазии фолликулов селезенки. Степень выраженности морфофункциональных изменений во внутренних органах животных всех опытных групп была одинаковой.

В дополнительных исследованиях изучено комбинированное действие фторида натрия и изучаемых кремнефторидов. Полученные результаты показали, что совместное действие парных комбинаций фторида натрия с КФН, КФК и КФА является аддитивным (однонаправленным): коэффициенты комбинированного действия во всех сериях опытов были равны 1.

Для проверки надежности рекомендуемых гигиенических регламентов были проведены расчеты ориентировочных значений ПДК фторида натрия и кремнефторидов- по величине параметров токсикометрии и ПДК в атмосферном воздухе. Полученные результаты свидетельствуют о близости расчетных значений ПДК для солей кремнефтористоводородной кислоты к величине ранее установленного норматива для хорошо растворимых фторидов.

На основании сопоставления параметров токсикометрии, характера токсического действия, результатов, полученных с использованием расчетных методов, рекомендованы и утверждены ПДК в воздухе рабочей зоны для кремнефторидов натрия, калия и аммония на уровне 0,2 мг/м3 (2-й класс опасности) с указанием на необходимость защиты кожи и глаз у работающих на производстве.

Литература

1. Антошкина Н. Л., Меркулов В. А. //Труды Урал, науч.-исслед. химического института.— 1982. — Вып. 53. — С. 9—23.

2. Вредные вещества в промышленности / Под ред. Н. В. Лазарева. —Л., 1977.— Т. 3. — С. 40—41.

3. Искандеров Т. И., Джахангиров И. А. // Вопросы санитарии и гигиены в условиях жаркого климата Узбекистана.— Ташкент, 1972. — С. 16—25,

Поступила 01.12.87

УДК 616.24-003.662-092:613.633

В. П. Кармазин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ

И ТЕЧЕНИЕ АНТРАКОСИЛИКОЗА

Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Экспериментальными исследованиями установлено, что угольная пыль имеет различный качественный состав, связанный с большей или меньшей степенью генетической зрелости углей (антрациты, коксующиеся, длиннопламенные и Др.). Поэтому угли, имеющие разные стадии метамор-. физма, могут оказывать различное фиброгенное действие на легочную ткань.

В связи с этим были обследованы группы горнорабочих шахт с разным качественным составом добываемых углей при относительно одинаковых уровнях запыленности (по средним концентрациям) и незначительном различии в содержании свободной ЗЮ2 в витающей пыли. Проведено комплексное рентгенологическое и клиническое обследование около 2 тыс. рабочих очистных забоев и проходчиков угольных шахт. Из общего числа обследованных были выделены следующие группы горнорабочих: 190 рабочих очистных забоев антрацитовых шахт и 162 рабочих этой

профессии, больных антракосиликозом, подвергавшихся воздействию пыли углей высокой стадии метаморфизма; 211 шахтеров и 76 шахтеров, больных антракосиликозом, имевших контакт с пылью коксующихся углей средней стадии метаморфизма, и 211 шахтеров и 27 шахтеров больных антракосиликозом, находившихся в контакте с пылью длиннопламенных углей низкой стадии метаморфизма. Анализировали также рентгенограммы легких и материалы периодических медицинских осмотров больных, наблюдавшихся в динамике в течение 15 лет.

Изменения, обнаруженные при рентгенологическом исследовании легких, оценивали в соответствии с классификацией пневмокониозов, утвержденной Минздравом СССР в 1976 г. Как показал анализ полученных данных, у большинства вновь выявленных больных (81 %) установлена интерстициальная или диффузно-склеротическая форма ан-тракосиликоза I стадии (15). Эта форма процесса чаще

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.